王子騰,劉東驛,宋華乘,李群杰,趙圣雁,遲美玲,閔令江
(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,山東 青島 266109;2.壽光市畜牧業(yè)發(fā)展中心,山東 壽光 262700;3.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院,山東 青島 266109)
玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEA)又稱(chēng)F-2毒素,是一種由鐮刀菌產(chǎn)生的霉菌毒素,最早從有赤霉病的玉米中分離得到[1],是玉米、小麥、水稻、大麥、谷子和燕麥中常見(jiàn)毒素,由作物在栽培、收獲、運(yùn)輸和貯藏過(guò)程中污染所致。ZEA陽(yáng)性檢出率最高值來(lái)源于玉米(45%)[2],含毒量高達(dá)2909 mg/kg,其在120℃的高溫下也無(wú)法完全分解[3]。ZEA生物利用度可達(dá)攝入劑量的80%~85%,主要分布在小鼠子宮、睪丸間質(zhì)細(xì)胞和卵泡等雌激素靶組織和脂肪組織中[4]。ZEA主要在腸道和肝臟轉(zhuǎn)化,經(jīng)過(guò)還原反應(yīng)及與尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶結(jié)合,通過(guò)糞便、尿液或膽汁排泄[5,6]。
ZEA的毒性作用主要是由于類(lèi)雌激素干擾動(dòng)物的內(nèi)分泌[7],造成雌激素水平提高,表現(xiàn)生殖毒性和致畸作用,雌性動(dòng)物表現(xiàn)明顯,但對(duì)雄性動(dòng)物也有一定的影響[8],對(duì)豬的影響尤為明顯[9,10]。ZEA對(duì)動(dòng)物也具有細(xì)胞毒性,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡率增加[11],抑制免疫細(xì)胞的活性以及導(dǎo)致淋巴細(xì)胞溶解。
隨著生活水平的提高,人們對(duì)肉質(zhì)和安全的要求也越來(lái)越高。質(zhì)構(gòu)指標(biāo)能夠反映肉的嫩度、口感、可食性和加工出品率等,其受遺傳、營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境等各種因素影響。ZEA作為飼料中常見(jiàn)的一種環(huán)境類(lèi)毒素,除對(duì)動(dòng)物有毒害作用外,是否對(duì)肉質(zhì)和質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生影響未見(jiàn)報(bào)道。因此,本試驗(yàn)以綿羊?yàn)檠芯繉?duì)象,在精料中添加不同濃度ZEA,研究ZEA對(duì)肉質(zhì)及質(zhì)構(gòu)的影響,以便綿羊養(yǎng)殖廠(chǎng)采取更合理、科學(xué)的飼養(yǎng)管理方式,從而節(jié)約成本、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、減少經(jīng)濟(jì)損失。
選擇18只健康且體重相近的3月齡綿羊,隨機(jī)分為3組,每組6只,組間無(wú)統(tǒng)計(jì)差異。精料中分別添加0、0.50、0.75 mg/kg ZEA,分別記作ZEA0(對(duì)照)、ZEA0.50、ZEA0.75,試驗(yàn)期2019年12月11日—2020年6月11日,其他條件均按照羊場(chǎng)常規(guī)飼養(yǎng)管理進(jìn)行。
屠宰前12 h斷食,期間提供充足的飲水,直至宰前3 h停止供水,按照常規(guī)屠宰方法進(jìn)行屠宰,屠宰后取11~13肋骨處的背最長(zhǎng)肌200 g以上,除掉皮脂層和筋膜的脂肪,稱(chēng)重并標(biāo)注好樣品的前端和后端;在大腿肌外側(cè)由下往上2/3處取50~100 g,裝入樣品袋中,放入有冰塊的保溫箱中,帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。
(1)肉色(L值):切取厚度適中(2~3 cm)的肉塊,從中間切成兩片,新鮮面朝上放在瓷盤(pán)上備用。對(duì)色差計(jì)(D65光源)進(jìn)行預(yù)熱和校準(zhǔn),選擇Lab模式,記錄色差儀上數(shù)值。所有樣品測(cè)定2片,每片測(cè)定3個(gè)不同位置,最后取平均值[12]。(2)pH值:電極任意插入肉樣一端,停留30 s,記錄顯示值;電極拔出,用蒸餾水沖洗并擦干,每個(gè)樣品的兩端分別測(cè)量2個(gè)不同的位置,最后取平均值[12]。(3)剪切力:樣品放在恒溫水浴鍋中加熱,用圓形取樣器鉆切肉樣,獲取無(wú)缺陷的測(cè)試樣至少3個(gè)以上,測(cè)試樣放在儀器的刀槽上,肌纖維和刀口走向垂直,啟動(dòng)儀器進(jìn)行剪切,記錄最大剪切力[13]。(4)熟肉率:稱(chēng)重參試樣,記下數(shù)據(jù),在沸水中蒸煮0.5 h后取出,冷卻20 min稱(chēng)重并記錄,算出蒸煮后占蒸煮前肉重的百分比[14]。(5)滴水損失率:稱(chēng)量參試樣質(zhì)量,記為m1,參試樣順著肌纖維的走向放入EZ-測(cè)定管中,放到冷藏箱(4℃)48 h后取出,濾紙吸干表面殘留液體后稱(chēng)重(m2),注意不要擠壓肉樣。每個(gè)樣品測(cè)定4個(gè)參試樣取平均值。
1.4.1 樣品前處理 用無(wú)菌刀去除大腿肌脂肪和結(jié)締組織,放入80℃水浴鍋,用食品中心溫度計(jì)測(cè)量中心溫度,溫度達(dá)到75℃時(shí)計(jì)時(shí)20 min,待樣品完全冷卻后將其切成1 cm×1 cm×1 cm的正方體小塊。
1.4.2 TPA測(cè)定 將質(zhì)構(gòu)儀調(diào)制TPA模式,選用P/50型號(hào)探頭,程序設(shè)定為位移5 mm,測(cè)前速度3.00 mm/s,測(cè)中速度1.00 mm/s,測(cè)后速度1.00 mm/s,觸發(fā)力5.0 g,測(cè)定硬度、彈性、膠著性、回復(fù)性、粘性、粘聚性及咀嚼性,每個(gè)樣品3~4個(gè)重復(fù),求平均值。
采用Microsoft Excel、Graphpad Prism 5和SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、圖表制作和顯著性分析,LSD法進(jìn)行多重比較。P<0.05為差異顯著,P<0.01差異極顯著。
2.1.1 ZEA對(duì)綿羊肉色的影響 通過(guò)圖1可以看出,ZEA0.50組的肉色與ZEA0.75組差異不顯著(P>0.05),兩者顯著低于ZEA0組(P<0.05)。可見(jiàn)長(zhǎng)期飼喂ZEA飼料會(huì)明顯降低綿羊肌肉肉色。
圖1 ZEA對(duì)綿羊肌肉肉色的影響
2.1.2 ZEA對(duì)綿羊肌肉剪切力的影響 ZEA 0.50組和ZEA0.75組的剪切力顯著(P<0.05)高于ZEA0組;ZEA0.50組的剪切力與ZEA0.75組差異不顯著(P>0.05,圖2)。說(shuō)明長(zhǎng)期飼喂低劑量ZEA飼料會(huì)顯著增加綿羊肌肉的剪切力。
圖2 ZEA對(duì)綿羊肌肉剪切力的影響
2.1.3 ZEA對(duì)綿羊肌肉滴水損失率的影響 ZEA0.50組、ZEA0.75組之間的滴水損失率差異不顯著(P>0.05),但顯著低于ZEA0組(P<0.05,圖3)。說(shuō)明長(zhǎng)期飼喂低劑量ZEA飼料會(huì)顯著降低綿羊肌肉的滴水損失率。
圖3 ZEA對(duì)綿羊肌肉滴水損失率的影響
2.2.1 ZEA對(duì)綿羊肌肉硬度的影響 ZEA0組、ZEA0.50組、ZEA0.75組三組間綿羊肌肉硬度均存在顯著差異(P<0.05),且兩個(gè)試驗(yàn)組的綿羊肌肉硬度均顯著高于ZEA0組(P<0.05,圖4)。由此可見(jiàn),長(zhǎng)期低劑量飼喂ZEA會(huì)明顯提高羊肉硬度,降低口感。
圖4 ZEA對(duì)綿羊肌肉硬度的影響
2.2.2 ZEA對(duì)綿羊肌肉彈性的影響 由圖5可以看出,試驗(yàn)組相較于對(duì)照組的肌肉彈性均有所下降,其中ZEA0.50組彈性顯著低于ZEA0組(P<0.05),而ZEA0.75組彈性與其他兩組均差異不顯著(P>0.05)。
圖5 ZEA對(duì)綿羊肌肉彈性的影響
2.2.3 ZEA對(duì)綿羊肌肉膠著性的影響 兩個(gè)試驗(yàn)組的膠著性均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),但兩個(gè)試驗(yàn)組之間無(wú)顯著差異(P>0.05,圖6)。說(shuō)明長(zhǎng)期低劑量飼喂ZEA會(huì)提高綿羊肌肉的膠著性。
圖6 ZEA對(duì)綿羊肌肉膠著性的影響
2.2.4 ZEA對(duì)綿羊肌肉粘性的影響 兩個(gè)試驗(yàn)組的肌肉粘性顯著高于對(duì)照組(P<0.05),但試驗(yàn)組之間差異不顯著(P>0.05,圖7)。由此可見(jiàn)ZEA能夠增大綿羊肌肉粘性。
圖7 ZEA對(duì)綿羊肌肉粘性的影響
2.2.5 ZEA對(duì)綿羊肌肉粘聚性的影響 兩個(gè)試驗(yàn)組的粘聚性顯著低于對(duì)照組(P<0.05),但試驗(yàn)組之間無(wú)顯著差異(P>0.05,圖8)。說(shuō)明ZEA能夠降低綿羊肌肉的粘聚性。
圖8 ZEA對(duì)綿羊肌肉粘聚性的影響
2.2.6 ZEA對(duì)綿羊肌肉咀嚼性的影響 兩個(gè)試驗(yàn)組的咀嚼性均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),但試驗(yàn)組之間無(wú)顯著差異(P>0.05,圖9)。說(shuō)明ZEA能夠提高綿羊肌肉的咀嚼性。
圖9 ZEA對(duì)綿羊肌肉咀嚼性的影響
對(duì)綿羊肌肉pH值、熟肉率及回復(fù)性的檢測(cè)結(jié)果表明,長(zhǎng)期飼喂ZEA飼料對(duì)其均無(wú)顯著影響(P>0.05)。
質(zhì)構(gòu)一詞原意是指織物的編制組織、材料構(gòu)成等情況[15],最早由Matz引入食品感官質(zhì)量的描述,并形成了一系列的定義和描述[16-19]。質(zhì)構(gòu)是指食品在人們口腔咀嚼和吞咽的過(guò)程中黏膜和肌肉通過(guò)觸感感受到的食品物理性質(zhì),是食品結(jié)構(gòu)在感官上的體現(xiàn),直接關(guān)系到食品的口感,在食品物理學(xué)中被廣泛使用,反映了食物的狀態(tài)、質(zhì)地、味覺(jué)等特性[20,21]。Hachmeister等[22]認(rèn)為質(zhì)構(gòu)是人體器官與食物接觸時(shí)對(duì)生理刺激產(chǎn)生的觸覺(jué)反應(yīng),是從食物結(jié)構(gòu)中獲得的一組物理參數(shù)。
Szczesniak[23]將食品的感官指標(biāo)描述為客觀上能夠測(cè)定的指標(biāo)。通常通過(guò)TPA質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定,主要包括硬度、彈性、膠著性、回復(fù)性、粘性、粘聚性以及咀嚼性。硬度是指樣品在第一次被壓縮時(shí)出現(xiàn)的最大力值[24];彈性是指樣品部分被施加力后能夠恢復(fù)到最初狀態(tài)的程度;膠著性是模擬表示咀嚼半固體食品至可吞咽時(shí)的狀態(tài)所需要的能量;回復(fù)性指的是樣品在第一次壓縮過(guò)程中回彈的能力;粘性是指在檢測(cè)過(guò)程中質(zhì)構(gòu)儀的探頭與樣品接觸時(shí)用來(lái)克服兩者表面間粘著作用所消耗的功,生活中人們常用松散和粘稠來(lái)表達(dá)粘性程度;粘聚性是指樣品內(nèi)部粘合力,指樣品經(jīng)過(guò)第一次壓縮變形后所表現(xiàn)出來(lái)的對(duì)第二次壓縮的相對(duì)抵抗能力;咀嚼性描述的是將固體的食品咀嚼成吞咽時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)所需的能量。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期飼喂含有ZEA的飼料會(huì)使羊肉硬度、膠著性、粘性、咀嚼性顯著增加,使得羊肉口感變得更柴更加難以咀嚼吞咽,嚴(yán)重影響羊肉的口感。
肉品質(zhì)指標(biāo)主要包括肉色、pH值、剪切力、熟肉率、滴水損失率等。肉色是指肌肉的顏色,由組成肌肉中的肌紅蛋白和肌白蛋白的比例所決定,但也與肉羊的年齡、性別、肥度、宰前狀態(tài)、放血的完全與否、冷卻、凍結(jié)等加工情況有關(guān)[25]。肉色由亮度值(L)、紅度值(a)、黃度值(b)影響。pH值是肉羊停止呼吸后,在一定條件下,經(jīng)一定時(shí)間所測(cè)得的,其變化可改變?nèi)獾谋K阅?、嫩度、組織狀態(tài)和顏色等性狀[25]。剪切力值是表示嫩度的一個(gè)指標(biāo),它是肉品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的反映,在一定程度上反映了肌肉中肌原纖維、結(jié)締組織記憶肌肉脂肪的含量、分布和化學(xué)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)[13]。熟肉率是指肉熟后與生肉的重量比率。滴水損失率是在無(wú)外力作用下,只受重力的影響,肌肉在特定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)流失液體所占比率。本試驗(yàn)表明ZEA可影響羊肉的肉色、剪切力和滴水損失率,肉色顯著降低會(huì)影響消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲望,剪切力越高會(huì)使羊肉的口感越老。
有研究表明發(fā)霉的玉米會(huì)嚴(yán)重影響育肥豬的肉質(zhì),導(dǎo)致肉色、滴水損失率有一定程度的提升[26],對(duì)其他指標(biāo)影響不明顯;本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間飼喂含有ZEA的飼料會(huì)明顯影響肉色、剪切力、滴水損失率、硬度、膠著性、粘性、咀嚼性。這種影響的差異性是否與動(dòng)物間的消化、分解等有關(guān)以及進(jìn)一步的發(fā)生機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
試驗(yàn)組綿羊肉的硬度、膠著性、粘性、剪切力、咀嚼性顯著高于對(duì)照組,粘聚性、肉色(L)、滴水損失率顯著低于對(duì)照組。可見(jiàn),長(zhǎng)期飼喂含有低劑量ZEA的飼料會(huì)影響綿羊肉質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性。因此,在飼養(yǎng)管理上搞好飼草料保存、做好衛(wèi)生監(jiān)管、減少或不用霉變飼草料至關(guān)重要。